किस प्रकार के विद्युत स्टील उपलब्ध हैं?

जीएनईई स्टील इलेक्ट्रिकल स्टील कॉइल

अनाज-उन्मुख विद्युत इस्पात (GOES)

GOES के उत्पादन की प्रक्रिया 1930 के दशक में अमेरिकी शोधकर्ता नॉर्मन पी गॉस द्वारा विकसित की गई थी। स्टील की एक शीट को एक विशेष तरीके से (तथाकथित महत्वपूर्ण मोटाई में कमी के साथ) रोल किया जाता है, जिससे अनाज के बीज बनते हैं जो रोलिंग की दिशा के साथ संरेखित होते हैं। बाद के थर्मल उपचार और पुन: क्रिस्टलीकरण के दौरान, बीजों से दाने तब तक बढ़ते हैं जब तक कि वे पूरी मात्रा में नहीं भर जाते।

इसलिए प्रत्येक दाने को संरेखित किया जाता है और चुंबकीय गुणों को रोलिंग दिशा के साथ अधिकतम किया जाता है, जिसे "आसान चुंबकत्व" की दिशा भी कहा जाता है। (इस दिशा में 90º पर चुम्बकत्व "कठिन" है और 60º पर "सबसे कठिन" है - जो अनाज के उन्मुखीकरण का प्रत्यक्ष परिणाम है)। इसका मतलब यह है कि GOES उन अनुप्रयोगों में बहुत उपयोगी है जहां चुंबकीय प्रवाह को एक विशिष्ट दिशा में निर्देशित किया जाना है, उदाहरण के लिए ट्रांसफार्मर के एक अंग में।

GOES में आमतौर पर लगभग 96.5% लोहा, 3% सिलिकॉन और 0.5% अन्य तत्व होते हैं। सिलिकॉन नुकसान को कम करता है और अनाज के विकास को संरेखित करने में मदद करता है। चुंबकीय दृष्टिकोण से सिलिकॉन की इष्टतम मात्रा वास्तव में 6.5% है, जहां नुकसान और भी कम है, पारगम्यता अधिकतम तक पहुंच जाती है और स्टील मैग्नेटोस्ट्रिक्शन प्रदर्शित नहीं करता है, जो ट्रांसफार्मर द्वारा उत्पन्न ध्वनिक शोर का मुख्य कारण है। हालाँकि, 6.5% सिलिकॉन सामग्री वाला स्टील इतना भंगुर होता है कि इसे यांत्रिक रूप से काटा या छिद्रित नहीं किया जा सकता है, इसलिए इसे लेजर से या अन्य विशेष तकनीकों का उपयोग करके काटने की आवश्यकता होती है। एक वैकल्पिक तरीका यह है कि नियमित 3% सिलिकॉन सामग्री को काटा जाए और फिर काटने के बाद उसमें अधिक सिलिकॉन डाला जाए।

पिछले कुछ वर्षों में GOES के लिए विनिर्माण प्रक्रिया में कई संशोधन और सुधार हुए हैं, जिससे सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि घाटे में दस या उससे अधिक की कमी आई है। वर्तमान में उपयोग की जाने वाली उत्पादन प्रक्रिया में 20 से अधिक चरण होते हैं, जिसका अर्थ है कि GOES निर्माण स्टील की तुलना में बहुत अधिक महंगा है। हालाँकि, यह निकल और कोबाल्ट मिश्र धातुओं जैसे अन्य चुंबकीय विकल्पों की तुलना में अभी भी बहुत सस्ता है।

GOES के चुंबकीय प्रदर्शन को बढ़ाने का एक तरीका एक विशेष कोटिंग परत को शामिल करना है जो शीट की सतह पर तन्य तनाव उत्पन्न करता है। इससे GOES की पारगम्यता में सुधार होता है और नुकसान कम होता है। नतीजा यह है कि इस तरह से निर्मित स्टील अधिक पारंपरिक ग्रेड की तुलना में उच्च चुंबकत्व (बी) पर काम कर सकता है। इस प्रक्रिया को अक्सर इसके पेटेंट व्यावसायिक नाम "हाय-बी" से जाना जाता है।

तथाकथित "डबल ओरिएंटेड" स्टील के प्रयोगशाला परीक्षण भी हुए हैं, जिसमें दो ऑर्थोगोनल "आसान" दिशाएं हैं, जो उचित अनाज विकास द्वारा प्राप्त की जाती हैं। हालाँकि, इसके लिए उत्पादन प्रक्रिया और भी अधिक महंगी है और सामग्री को अभी तक बड़े पैमाने पर व्यावसायिक अनुप्रयोग नहीं मिल पाया है।

व्यावसायिक रूप से उपयोग किए जाने वाले GOES के लिए प्रचलित मोटाई {{0}}.35 मिमी (सबसे सस्ता), 0.27 मिमी और 0.23 मिमी (सबसे महंगा) है। कीमत आमतौर पर कुछ अमेरिकी डॉलर प्रति किलोग्राम है।

गैर-उन्मुख विद्युत इस्पात (एनओईएस)

NOES में दाने बहुत छोटे होते हैं, आमतौर पर 0.1 मिमी से कम। वे किसी विशिष्ट दिशा की ओर उन्मुख नहीं हैं। बिल्कुल विपरीत - लोडिंग समरूपता प्रदान करने के लिए उन्हें यथासंभव यादृच्छिक रूप से वितरित किया जाना चाहिए। ऐसा इसलिए है क्योंकि NOES का उपयोग घूमने वाली मशीनों के कोर में किया जाता है जहां चुंबकीय प्रवाह घूमता है और लेमिनेशन के "दांतों" में हर समय अपनी स्थिति बदलता रहता है। विनिर्माण प्रक्रिया GOES की तुलना में सरल है और इसलिए स्टील सस्ता है - आमतौर पर आधे से भी कम कीमत पर।

चूँकि NOES मोटी शीट ({{0%).35 मिमी और अधिक) में उत्पन्न होता है, इसलिए छेद करना अधिक कठिन होता है और काटने के दौरान अधिक यांत्रिक विकृतियाँ और तनाव उत्पन्न होते हैं। इससे चुंबकीय प्रदर्शन ख़राब हो जाता है और इसे हमेशा बर्दाश्त नहीं किया जा सकता। इन मामलों में, लेमिनेशन को उनके चुंबकीय गुणों को बेहतर बनाने के लिए काटने के बाद एनील्ड किया जाना चाहिए। परिणामस्वरूप एनओईएस दो मुख्य प्रकारों में उपलब्ध हैं: पूरी तरह से संसाधित जिसे पुन: एनीलिंग की आवश्यकता नहीं होती है, और अर्ध-संसाधित जिसके लिए अंतिम थर्मल उपचार आवश्यक है।

एक अन्य महत्वपूर्ण कारक सिलिकॉन सामग्री भी है। सिलिकॉन जोड़ने से संतृप्ति चुंबकत्व थोड़ा कम हो जाता है। यह घूमने वाली मशीनों में महत्वपूर्ण है, जिसमें दांत संतृप्त परिस्थितियों में काम कर सकते हैं। घूमने वाली मशीन का यांत्रिक टॉर्क चुंबकत्व के वर्ग के समानुपाती होता है, इसलिए टॉर्क में परिणामी महत्वपूर्ण लाभ के लिए चुंबकत्व में एक छोटा सा सुधार भी उचित है। इस कारण से, जब यांत्रिक प्रदर्शन सबसे महत्वपूर्ण होता है, तो सिलिकॉन सामग्री अक्सर बहुत निचले स्तर तक कम हो जाती है (कभी-कभी 0.5%) से भी नीचे। इससे टॉर्क में सुधार होता है, लेकिन निश्चित रूप से इसके परिणामस्वरूप उच्च एड़ी धारा हानि होती है, जिसे केवल उपयोग किए गए लेमिनेशन की मोटाई कम करके ही कम किया जा सकता है।

एनओईएस का उपयोग अक्सर घरेलू उपकरणों के लिए छोटे सस्ते ट्रांसफार्मर के लिए किया जाता है, जहां डिवाइस की कीमत एक महत्वपूर्ण कारक है।